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1. WO2016030287 - PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UNE LIAISON PAR BRASAGE

Numéro de publication WO/2016/030287
Date de publication 03.03.2016
N° de la demande internationale PCT/EP2015/069222
Date du dépôt international 21.08.2015
CIB
B23K 35/26 2006.1
BTECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
23MACHINES-OUTILS; TRAVAIL DES MÉTAUX NON PRÉVU AILLEURS
KBRASAGE OU DÉBRASAGE; SOUDAGE; REVÊTEMENT OU PLACAGE PAR BRASAGE OU SOUDAGE; DÉCOUPAGE PAR CHAUFFAGE LOCALISÉ, p.ex. DÉCOUPAGE AU CHALUMEAU; TRAVAIL PAR RAYON LASER
35Baguettes, électrodes, matériaux ou environnements utilisés pour le brasage, le soudage ou le découpage
22caractérisés par la composition ou la nature du matériau
24Emploi de matériaux spécifiés pour le soudage ou le brasage
26dont le principal constituant fond à moins de 400°C
B23K 35/30 2006.1
BTECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
23MACHINES-OUTILS; TRAVAIL DES MÉTAUX NON PRÉVU AILLEURS
KBRASAGE OU DÉBRASAGE; SOUDAGE; REVÊTEMENT OU PLACAGE PAR BRASAGE OU SOUDAGE; DÉCOUPAGE PAR CHAUFFAGE LOCALISÉ, p.ex. DÉCOUPAGE AU CHALUMEAU; TRAVAIL PAR RAYON LASER
35Baguettes, électrodes, matériaux ou environnements utilisés pour le brasage, le soudage ou le découpage
22caractérisés par la composition ou la nature du matériau
24Emploi de matériaux spécifiés pour le soudage ou le brasage
30dont le principal constituant fond à moins de 1550 C
B23K 35/362 2006.1
BTECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
23MACHINES-OUTILS; TRAVAIL DES MÉTAUX NON PRÉVU AILLEURS
KBRASAGE OU DÉBRASAGE; SOUDAGE; REVÊTEMENT OU PLACAGE PAR BRASAGE OU SOUDAGE; DÉCOUPAGE PAR CHAUFFAGE LOCALISÉ, p.ex. DÉCOUPAGE AU CHALUMEAU; TRAVAIL PAR RAYON LASER
35Baguettes, électrodes, matériaux ou environnements utilisés pour le brasage, le soudage ou le découpage
22caractérisés par la composition ou la nature du matériau
36Emploi de compositions non métalliques spécifiées, p.ex. comme enrobages, comme flux; Emploi de matériaux de brasage ou de soudage spécifiés associé à l'emploi de compositions non métalliques spécifiées, dans lequel l'emploi des deux matériaux est important
362Emploi de compositions spécifiées de flux
B23K 35/02 2006.1
BTECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
23MACHINES-OUTILS; TRAVAIL DES MÉTAUX NON PRÉVU AILLEURS
KBRASAGE OU DÉBRASAGE; SOUDAGE; REVÊTEMENT OU PLACAGE PAR BRASAGE OU SOUDAGE; DÉCOUPAGE PAR CHAUFFAGE LOCALISÉ, p.ex. DÉCOUPAGE AU CHALUMEAU; TRAVAIL PAR RAYON LASER
35Baguettes, électrodes, matériaux ou environnements utilisés pour le brasage, le soudage ou le découpage
02caractérisés par des propriétés mécaniques, p.ex. par la forme
CPC
B23K 35/0244
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
35Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
02characterised by mechanical features, e.g. shape
0222for use in soldering, brazing
0244Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
B23K 35/025
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
35Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
02characterised by mechanical features, e.g. shape
0222for use in soldering, brazing
0244Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
025Pastes, creams, slurries
B23K 35/262
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
35Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
22characterised by the composition or nature of the material
24Selection of soldering or welding materials proper
26with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
262Sn as the principal constituent
B23K 35/302
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
35Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
22characterised by the composition or nature of the material
24Selection of soldering or welding materials proper
30with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
302Cu as the principal constituent
B23K 35/362
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
35Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
22characterised by the composition or nature of the material
36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes
362Selection of compositions of fluxes
H01L 2224/29294
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2224Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
29of an individual layer connector
29001Core members of the layer connector
29099Material
29198with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
29199Material of the matrix
29294with a principal constituent of the material being a liquid not provided for in groups H01L2224/292 - H01L2224/29291
Déposants
  • HERAEUS DEUTSCHLAND GMBH & CO. KG [DE]/[DE]
Inventeurs
  • FRITZSCHE, Sebastian
  • SCHULZE, Jürgen
  • TRODLER, Jörg
Mandataires
  • HERAEUS IP
Données relatives à la priorité
14182454.027.08.2014EP
Langue de publication Allemand (de)
Langue de dépôt allemand (DE)
États désignés
Titre
(DE) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER LÖTVERBINDUNG
(EN) METHOD FOR PRODUCING A SOLDERED CONNECTION
(FR) PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UNE LIAISON PAR BRASAGE
Abrégé
(DE) Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden eines elektronischen Bauteils mit einem Substrat, bei dem man a) ein elektronisches Bauteil mit einer ersten zu verbindenden Oberfläche und ein Substrat mit einer zweiten zu verbindenden Oberfläche bereitstellt, b) auf wenigstens eine der zu verbindenden Oberflächen eine Kupferpaste appliziert und die Schicht aus Kupferpaste trocknet, c1) ein Lotmittel auf die getrocknete Schicht aus Kupferpaste appliziert und das elektronische Bauteil und das Substrat so anordnet, dass die erste zu verbindende Oberfläche des elektronischen Bauteils mit der zweiten zu verbindenden Oberfläche des Substrats über die Zweischichtenkombination aus getrockneter Kupferpaste und Lotmittel in Kontakt steht, oder c2) das elektronische Bauteil und das Substrat so anordnet, dass die erste zu verbindende Oberfläche des elektronischen Bauteils mit der zweiten zu verbindenden Oberfläche des Substrats überdie getrocknete Kupferpaste in Kontakt steht und ein Lotmittel neben die Schicht aus getrockneter Kupferpaste appliziert und, d)die in Schritt c1) oder c2) geschaffene Anordnung verlötet, um eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Substrat zu erzeugen, wobei die Kupferpaste (i) 66 -99 Gew.-% mindestens einer Art von jeweils einen Phosphoranteil von 0 bis ≤ 500 Gewichts-ppm aufweisenden Partikeln ausgewählt aus der aus Kupferpartikeln, kupferreichen Kupfer/Zink-Legierungspartikeln und kupferreichen Kupfer/Zinn-Legierungspartikeln bestehenden Gruppe, (ii) 0 -20 Gew.-% mindestens einer Art von Lotpartikeln ausgewählt aus der aus Zinnpartikeln, zinnreichen Zinn/Kupfer-Legierungspartikeln, zinnreichen Zinn/Silber-Legierungspartikeln und zinnreichen Zinn/Kupfer/Silber-Legierungspartikeln bestehenden Gruppe und (iii) 1 -20 Gew.-% Vehikel enthält, wobei der mittlere Teilchendurchmesser der metallischen Partikel (i) und (ii) ≤ 15 µm beträgt.
(EN) The invention relates to a method for connecting an electronic component to a substrate in a bonded manner, in which a) an electronic component comprising a first surface to be connected and a substrate comprising a second surface to be connected are provided, b) a copper paste is applied to at least one of said connecting surfaces and this layer of copper paste is dried, c1) a soldering agent is applied to said dried layer of copper paste and the electronic component and substrate are arranged such that the first connecting surface of the electronic component makes contact with the second connecting surface of the substrate by means of the two-layer combination of dried copper paste and soldering agent, or c2) the electronic component and the substrate are arranged such that the first connecting surface of the electronic component makes contact with the second connecting surface of the substrate by means of the dried copper paste, and a soldering agent is applied next to said layer of dried copper paste, and d) the arrangement obtained in step c1) or c2) is soldered in order to produce a bonded connection between the electronic component and the substrate, said copper paste containing: (i) 66-99 wt.% of at least one type of particles each having a phosphorous content of 0 to ≤ 500 wt. ppm and being selected from the group consisting of copper particles, copper-rich copper/zinc alloy particles and copper-rich copper/tin alloy particles, (ii) 0-20 wt.% of at least one type of soldering particles selected from the group consisting of tin particles, tin-rich tin/copper alloy particles, tin-rich tin/silver alloy particles and tin-rich tin/copper/silver alloy particles, and (iii) 1-20 wt.% of a vehicle, the average particle diameter of the metallic particles (i) and (ii) being ≤ 15µm.
(FR) L'invention concerne une procédé de liaison par engagement de matière d'un composant électronique avec un substrat, dans lequel a) on produit un composant électronique ayant une première surface à relier et un substrat ayant une seconde surface à relier, b) on applique sur au moins une des surfaces à relier une pâte à base de cuivre et on sèche la couche de pâte à base de cuivre, c1) on applique une brasure sur la couche séchée de pâte à base de cuivre et on dispose le composant électronique et le substrat de telle sorte que la première surface à relier du composant électronique est en contact avec la seconde surface à coller du substrat par la combinaison de deux couches de pâte à base de cuivre et de brasure, ou c2) on dispose le composant électronique et le substrat de telle sorte que la première surface à relier du composant électronique est en contact avec la seconde surface à relier du substrat par le biais de la pâte à base de cuivre séchée et on applique une brasure contre la couche de pâte à base de cuivre séchée et, d) on soude l'ensemble créé à l'étape c1) ou c2) pour réaliser une liaison par engagement de matière entre le composant électronique et le substrat ; la pâte à base de cuivre contient (i) 66 à 99% en poids d'au moins un type de particules contenant un pourcentage de phosphore de 0 à ≤ 500 ppm en poids choisies dans le groupe constitué de particules de cuivre, de particules d'alliage cuivre/zinc riches en cuivre et de particules d'alliage cuivre/d'étain riches en cuivre, (ii) 0 à 20% poids d'au moins un type de particules de brasure sélectionnées dans le groupe constitué de particules d'étain, de particules d'alliage d'étain/de cuivre riches en étain, de particules d'alliage étain/argent riches en étain et de particules d'alliage étain/cuivre/argent riche en étain et (iii ) de 1 à 20% en poids de véhicule ; le diamètre moyen des particules métalliques (i) et (ii) est ≤ 15 µm.
Documents de brevet associés
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